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高压喷雾射流雾化及水雾捕尘机理的拓展理论分析被引量：36: 2012年; 通过对射流扰动控制方程、射流色散方程解算结果的分析,基于两相流的喷雾概念模型,引入了空穴、湍流和空气动力共同作用的雾化模型。认为高压喷雾时,喷嘴内部形成的空穴和湍流作用主导喷嘴出口附近的一次雾化,而空气动力则控制着此后的二次雾化过程。提出以临界韦伯数作为射流是否发生二次雾化的判据。根据对液滴破碎方式的分析,认为液流完全分裂成雾滴的射流临界初速度为60m/s,且射流破碎一般发生在一次雾化中,薄膜破碎一般发生在二次雾化中。基于液滴对尘粒的主动碰撞理论,对典型喷雾降尘机理进行了改进,认为当含尘气体处于非饱和状态且温度高于液体温度时,捕集率与液滴粒径间存在一个最佳组合;在相同的液气比,相同的液滴喷入时,降低气流速度有利于微细液滴对细小尘粒的捕集。; 周刚程卫民聂文王刚

旋流风幕扰动硬岩综掘面风-尘流场数值模拟被引量：11: 2014年; 为有效控制硬岩综掘面产生的高浓度粉尘向有人作业区域扩散,应用Fluent软件,基于欧拉-拉格朗日（Eulerian-Lagrangian）气-尘颗粒两相流动数学模型,通过数值模拟研究旋流风幕扰动硬岩综掘面风-尘流场的变化。结果表明：旋流风幕的扰动使距硬岩综掘面0～15 m区域内的风流场,由紊乱转变为在掘进机司机前方形成均匀压向掘进工作面的风幕,将掘进工作面产尘有效控制在司机前方区域。根据模拟结果,研制新型硬岩综掘面旋流风幕控尘系统。现场试验结果表明：粉尘浓度实测值和模拟值的相对误差小于8.72%,验证了模拟结果的准确性。旋流风幕扰动后,现场有人作业区域的最高粉尘质量浓度降至23.5 mg/m3,平均降尘率高达95.18%。; 聂文程卫民陈连军徐翠翠; 关键词：控尘

液压支架薄煤层采煤工作面风流流动规律研究: 2012年; 分别对北宿煤矿以装备液压支架和单体支柱为主的14710和1667薄煤层采煤工作面风流场进行了现场测定研究,结果显示,装备液压支架后,工作面的风流流动规律发生了较大变化,百米风阻值及向采空区的漏风率均大幅度提高。; 聂文刘华君于平灿刘伟潘刚; 关键词：液压支架薄煤层采煤工作面风流

基于红外光谱的煤尘润湿性被引量：31: 2014年; 为了研究煤尘的微观润湿特征,取具有代表性的6种煤样进行煤质特征分析和液-固界面动态接触角滴液系统测定,同时采用NICOLET-380傅里叶变换红外光谱仪,对煤尘表面官能团进行分析。通过将煤尘润湿接触角与煤尘表面官能团吸收强度建立定量关系,得到煤尘表面无机矿物质官能团（以灰分和无机硅酸盐为代表）、含氧官能团（以芳香羟基为代表）以及有机大分子结构（以芳环C—H键为代表）对煤尘润湿性有较大影响,并且和煤尘润湿性接触角存在对应函数趋势,在3 050 cm^-1处的红外透过率与煤尘接触角角度关系符合线性关系,相关系数R^2=0.917 51;在1 020-1 100 cm^-1处煤尘接触角随其透过率增加而增加,当透过率高于30%时,润湿角度稳定居高,此时相关系数R^2=0.914 88。当煤尘含C量达到82%以上时,煤尘润湿性表现较差,趋势图相关系数R2=0.925 60。; 程卫民薛娇周刚聂文刘林胜; 关键词：煤尘润湿性红外光谱接触角

煤巷综掘面喷雾用化学降尘剂的试验研究与应用被引量：2: 2014年; 为了改善现有喷雾降尘技术的防尘效果,提高喷雾沉降粉尘的能力,针对焦煤更难与清水结合沉降的问题,以脂肪醇硫酸钠盐(SDS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、椰油酰氨基丙基甜菜碱(CAB-35)为原料,以三交河煤矿焦煤为试验煤样,首先通过表面活性剂单体溶液的沉降试验,考虑多方面因素,确定复配溶液的质量分数为0.5%;再利用两两复配原则,对复配溶液的表面张力、成膜时间及抗蒸发性等性能进行了测定,并结合沉降试验,最终确定了AES与CAB-35两种试剂组成的高效喷雾用化学降尘剂,其表面张力为22.4 mN/m,成膜时间短,具有较好的保水性能。并进行了现场应用,与在喷雾系统中未添加该降尘剂相比,其平均降尘率提高了16%以上。; 刘伟朱良聂文徐翠翠王昊文金浩; 关键词：矿山安全喷雾降尘焦煤复配

综放工作面液压支架喷嘴布置方式优化研究被引量：2: 2013年; 针对现有综放工作面液压支架喷嘴布置方式存在缺陷、无法有效降低工作面高浓度粉尘的状况,采用理论分析、现场试验等方法,研究确定了较优的综放工作面液压支架喷嘴布置方式,现场应用后,呼吸性粉尘降尘率可高达到95.8%,有效降低了工作面的粉尘浓度。; 左前明聂文程卫民; 关键词：综放工作面液压支架喷嘴喷雾降尘

煤矿用喷嘴的优选方法研究与应用被引量：7: 2014年; 喷嘴作为煤矿喷雾降尘技术的最重要元件之一,其优选问题一直没有统一的方法,在一定程度上影响了喷雾降尘技术的最佳效果。为此,在尘雾耦合沉降实验基础上,找出了雾滴沉降粉尘规律,确定了粉尘与雾滴粒径的关系:D尘≈0.1 D雾;结合喷嘴性能实验,建立一种以喷嘴雾滴粒径与各工序粉尘粒径关系为主、常规性能参数为辅的优选方法,力求进一步改善井下喷雾系统,并在高庄煤矿综放面进行了应用。通过现场实测,降尘效果有所提高。; 朱良聂文周刚杨俊磊; 关键词：喷雾降尘喷嘴

巷道湿喷作业风流-粉尘运移规律的数值模拟被引量：6: 2015年; 为了解决巷道湿喷混凝土作业粉尘污染问题,针对巷道湿喷作业现场的风流场和颗粒场特点,采用κ-ε模型并运用气固两相流理论建立了巷道湿喷作业风流-粉尘运移的数学模型,利用Fluent软件进行了数值模拟,通过与现场实测数据对比,发现模拟结果与实测数据相吻合。结果表明,湿喷产尘口下风侧0~6 m区域聚集了大量的高质量浓度粉尘云团,基本扩散至整个巷道断面,最低质量浓度高达12 mg/m3,湿喷产尘口下风侧6 m以后,高质量浓度粉尘云团消失,粉尘逐渐向巷道其他区域分散运移,但局部粉尘质量浓度依然高达30 mg/m3,直至湿喷口下风侧16.4 m以后,粉尘质量浓度迅速降低至3 mg/m3以下。由此提出了＂湿喷作业粉尘三区理论＂,并提出将参与搅拌、上料等作业程序的设备和人员布置在＂可接受粉尘区＂为最佳。; 聂文张琦白若男于海明马骁刘伟; 关键词：环境工程学气固两相流数值模拟

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国家教育部博士点基金(20113718110005)